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電力負(fù)荷調(diào)度控制方法及其系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):7379182閱讀:232來源:國(guó)知局
電力負(fù)荷調(diào)度控制方法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電力負(fù)荷調(diào)度控制方法及其系統(tǒng),通過對(duì)大量可調(diào)控的負(fù)荷分類、聚合以建立能效發(fā)電機(jī),進(jìn)而構(gòu)建能效電廠模型,將能效電廠模型引入電力市場(chǎng)的有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型中,建立含能效發(fā)電廠的電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型,采用內(nèi)點(diǎn)法求解該模型,計(jì)算各能效電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量;將計(jì)算得到的能效發(fā)電廠分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量代入對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型中,采用內(nèi)點(diǎn)法計(jì)算各能效發(fā)電機(jī)(負(fù)荷群)所需要分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量,再通過對(duì)可調(diào)控用電負(fù)荷的再調(diào)度,實(shí)現(xiàn)為電力系統(tǒng)提供虛擬有、無(wú)功功率備用,以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,降低發(fā)電廠碳排放量。
【專利說明】電力負(fù)荷調(diào)度控制方法及其系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力調(diào)度控制的【技術(shù)領(lǐng)域】,特別是涉及一種電力負(fù)荷調(diào)度控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電能的廣泛使用,電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,已成為世界上最為復(fù)雜的人造系統(tǒng)之一。為保證電力系統(tǒng)供電的安全性和可靠性,電力系統(tǒng)必須留用足夠的有功和無(wú)功功率備用,以便電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),可快速接入系統(tǒng),保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和供電的可靠性。電力系統(tǒng)的有、無(wú)功功率備用是一種處在運(yùn)行狀態(tài)的有、無(wú)功功率備用,只在電網(wǎng)故障或緊急情況下才可使用,因此在正常運(yùn)行方式下,發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用易浪費(fèi)大量的有功功率和無(wú)功功率。同時(shí)隨著可再生能源的大規(guī)模接入,為抑制可再生能源的間隙性和波動(dòng)性,改善因可再生能源接入電網(wǎng)所帶來的安全穩(wěn)定問題,電力系統(tǒng)需進(jìn)一步增加機(jī)組的有、無(wú)功功率備用容量,確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,而增加機(jī)組有、無(wú)功功率備用容量必然會(huì)降低水/火電機(jī)組的年運(yùn)行小時(shí)數(shù),惡化了水/火電機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)有、無(wú)功功率備用容量的增加必然會(huì)導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行效率低下、化石燃料不能充分燃燒、二氧化硫、二氧化碳和漂浮固體的排放量劇增,嚴(yán)重影響了人類的生活環(huán)境。
[0003]隨著智能電網(wǎng)的提出和發(fā)展,通訊技術(shù)和分布式計(jì)算的廣泛應(yīng)用。需求側(cè)響應(yīng)(Demend Response, DR)技術(shù)和電力系統(tǒng)模型技術(shù)成為了兩種進(jìn)行電力調(diào)度控制的常用手段。
[0004]需求側(cè)響應(yīng)是通過先進(jìn)的測(cè)量通訊技術(shù)以及控制手段將負(fù)荷作為一種響應(yīng)調(diào)度的資源,彌補(bǔ)電力系統(tǒng)傳統(tǒng)熱備用容量的不足,提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性,已成為電力行業(yè)研究的熱點(diǎn)。需求側(cè)響應(yīng)通過電價(jià)或者其他激勵(lì)措施,在市場(chǎng)電價(jià)較高或者系統(tǒng)運(yùn)行可靠性較低時(shí),通過引導(dǎo)用戶改變正常用電方式,減少用電需求;在緊急情況下,將負(fù)荷響應(yīng)作為備用提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性,大幅降低資源浪費(fèi)。
[0005]而電力系統(tǒng)模型技術(shù)則是通過對(duì)真實(shí)的電力系統(tǒng)進(jìn)行建模,建立數(shù)據(jù)模型,對(duì)真實(shí)的電力系統(tǒng)進(jìn)行仿真,通過仿真模型模擬電力系統(tǒng)真實(shí)運(yùn)行的狀態(tài),從而可對(duì)電力系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀態(tài)通過計(jì)算得到。
[0006]目前,將需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)和電力系統(tǒng)模型技術(shù)結(jié)合,對(duì)于基于負(fù)荷響應(yīng)的有、無(wú)功功率備用研究已提出了許多建模方法和控制方法,但這些方法都并不完善,未能有效地調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的有、無(wú)功功率備用,影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有需求側(cè)的電力負(fù)荷調(diào)度方法未能有效地調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的有、無(wú)功功率備用,影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全的問題。本發(fā)明提出一種電力負(fù)荷調(diào)度控制方法及其系統(tǒng),能夠通過需求側(cè)的電力負(fù)荷調(diào)度對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)各個(gè)區(qū)域的有、無(wú)功功率備用作出調(diào)整,從而合理地分配電力系統(tǒng)的有、無(wú)功功率備用,提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。[0008]一種電力負(fù)荷調(diào)度控制方法,包括以下步驟:
[0009]對(duì)電力系統(tǒng)中參與負(fù)荷調(diào)度的負(fù)荷按區(qū)域和類型進(jìn)行分類;
[0010]將同一種類型的負(fù)荷按照區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、聚合,建立對(duì)應(yīng)各類型負(fù)荷的能效發(fā)電機(jī)模型;
[0011]將所述區(qū)域內(nèi)的所有的能效發(fā)電機(jī)模型聚合成所述區(qū)域?qū)?yīng)的能效發(fā)電廠模型,并建立所述能效發(fā)電廠模型對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,其中,所述有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型包括能效發(fā)電廠中各個(gè)能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量?jī)?yōu)化分?jǐn)偙壤?;將所述能效發(fā)電廠模型與傳統(tǒng)的基于最優(yōu)潮流的有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型相結(jié)合,建立對(duì)應(yīng)的電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型;
[0012]采用內(nèi)點(diǎn)法求解所述電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型,獲取對(duì)應(yīng)的各個(gè)能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠小o(wú)功功率備用容量;
[0013]將各個(gè)所述能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量代入對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,采用內(nèi)點(diǎn)法求解所述能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,獲取所述能效發(fā)電廠中各個(gè)能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量;
[0014]將各個(gè)能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量代入對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)模型,獲取組成該能效發(fā)電機(jī)模型的同類負(fù)荷的調(diào)控量;
[0015]根據(jù)各類負(fù)荷的調(diào)控量,調(diào)整可調(diào)度負(fù)荷的運(yùn)行定值。
[0016]一種電力負(fù)荷調(diào)度控制系統(tǒng),包括:資源控制系統(tǒng)和電網(wǎng)電能調(diào)度系統(tǒng);
[0017]所述資源控制系統(tǒng)用于對(duì)電力系統(tǒng)中參與負(fù)荷調(diào)度的負(fù)荷按區(qū)域和類型進(jìn)行分類,將同一種類型的負(fù)荷按照區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、聚合,建立對(duì)應(yīng)各類型負(fù)荷的能效發(fā)電機(jī)模型,將所述區(qū)域內(nèi)的所有的能效發(fā)電機(jī)模型聚合成所述區(qū)域?qū)?yīng)的能效發(fā)電廠模型,并建立所述能效發(fā)電廠模型對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,其中,所述有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型包括能效發(fā)電廠中各個(gè)能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量?jī)?yōu)化分?jǐn)偙壤?;并根?jù)各個(gè)所述能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量,采用內(nèi)點(diǎn)法求解所述能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,獲取所述能效發(fā)電廠中各個(gè)能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量,將各個(gè)能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠小o(wú)功功率備用容量代入對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)模型,獲取組成該能效發(fā)電機(jī)模型的各類負(fù)荷的調(diào)控量,根據(jù)各類負(fù)荷的調(diào)控量,調(diào)整可調(diào)度負(fù)荷的運(yùn)行定值;
[0018]所述電網(wǎng)電能調(diào)度系統(tǒng)用于將所述能效發(fā)電廠模型與傳統(tǒng)的基于最優(yōu)潮流的有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型相結(jié)合,建立對(duì)應(yīng)的電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型,并采用內(nèi)點(diǎn)法求解所述電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型,獲取對(duì)應(yīng)的各個(gè)能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量。
[0019]本發(fā)明的電力負(fù)荷調(diào)度控制方法及其系統(tǒng)中,通過對(duì)大量可調(diào)控的用電設(shè)備(負(fù)荷)分類、聚合以建立能效發(fā)電機(jī),進(jìn)而構(gòu)建聚合模型(能效電廠模型),將能效電廠模型引入有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型中,建立含能效發(fā)電廠的電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型,采用內(nèi)點(diǎn)法求解該模型,計(jì)算各能效電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量;將計(jì)算得到的能效發(fā)電廠分?jǐn)偟挠小o(wú)功功率備用容量代入對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型中,采用內(nèi)點(diǎn)法計(jì)算各能效發(fā)電機(jī)(負(fù)荷群)所需要分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量,再通過對(duì)可調(diào)控用電負(fù)荷的再調(diào)度,實(shí)現(xiàn)為電力系統(tǒng)提供虛擬有、無(wú)功功率備用,以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,降低發(fā)電廠碳排放量。
[0020]本發(fā)明將基于負(fù)荷響應(yīng)的市場(chǎng)集成與控制方式相結(jié)合,提出一種“自下而上”的負(fù)荷響應(yīng)參與電力市場(chǎng)有、無(wú)功功率備用的技術(shù)框架。通過對(duì)大量可參與負(fù)荷調(diào)控的負(fù)荷分類、聚合,構(gòu)建能效發(fā)電機(jī),進(jìn)而根據(jù)能效發(fā)電機(jī)構(gòu)建能效電廠,將能效電廠引入電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型中,通過提供電力系統(tǒng)的虛擬有、無(wú)功功率備用容量,在不影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下,改善電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,提升了電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益、降低了發(fā)電廠碳排放量,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的雙受益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明電力負(fù)荷調(diào)度控制方法的流程示意圖;
[0022]圖2是本發(fā)明電力負(fù)荷調(diào)度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]請(qǐng)參閱圖1,圖1是本發(fā)明電力負(fù)荷調(diào)度控制方法的流程示意圖。
[0024]所述電力負(fù)荷調(diào)度控制方法,包括以下步驟:
[0025]S101,對(duì)電力系統(tǒng)中參與負(fù)荷調(diào)度的負(fù)荷按區(qū)域和類型進(jìn)行分類,將同一種類型的負(fù)荷按照區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、聚合,建立對(duì)應(yīng)各類型負(fù)荷的能效發(fā)電機(jī)模型;
[0026]S102,將所述區(qū)域內(nèi)的所有能效發(fā)電機(jī)模型聚合成所述區(qū)域?qū)?yīng)的能效發(fā)電廠模型,并建立所述能效發(fā)電廠模型對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,其中,所述有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型包括能效發(fā)電廠中各個(gè)能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量?jī)?yōu)化分?jǐn)偙壤?br> [0027]S103,將所述能效發(fā)電廠模型與傳統(tǒng)的基于最優(yōu)潮流的有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型相結(jié)合,建立含能效發(fā)電廠的電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型;
[0028]S104,采用內(nèi)點(diǎn)法求解所述電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型,獲取對(duì)應(yīng)的各個(gè)能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量;
[0029]S105,將各個(gè)所述能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠小o(wú)功功率備用容量代入對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,采用內(nèi)點(diǎn)法求解所述能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,獲取所述能效發(fā)電廠中各個(gè)能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠小o(wú)功功率備
用各星;
[0030]S106,將各個(gè)能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量代入對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)模型,獲取組成該能效發(fā)電機(jī)模型的各類負(fù)荷的調(diào)控量;
[0031]S107,根據(jù)各類負(fù)荷的調(diào)控量,調(diào)整可調(diào)度負(fù)荷的運(yùn)行定值。
[0032]本發(fā)明的一種負(fù)荷調(diào)度控制方法,根據(jù)改善電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量和提高電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的需要,將負(fù)荷調(diào)度用于電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用中。將在電力系統(tǒng)中參與負(fù)荷調(diào)度的負(fù)荷進(jìn)行按屬地和負(fù)荷類型進(jìn)行分類,將各類負(fù)荷聚合,構(gòu)建能效發(fā)電機(jī);將區(qū)域內(nèi)的所有能效發(fā)電機(jī)聚合為一個(gè)整體,構(gòu)建能效電廠;將能效電廠引入電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量市場(chǎng),采用優(yōu)化算法確定能效電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量;根據(jù)能效電廠分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量,確定各能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量,以得出各負(fù)荷聚合體所需分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量,進(jìn)而根據(jù)所需分?jǐn)偟挠小o(wú)功功率對(duì)負(fù)荷再調(diào)度,為電力系統(tǒng)提供虛擬有、無(wú)功功率備用,以實(shí)現(xiàn)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和減少碳排放量的目的。
[0033]在步驟SlOl中,統(tǒng)計(jì)在電力系統(tǒng)中參與負(fù)荷調(diào)度的負(fù)荷的類型、容量及所屬區(qū)域,將同一區(qū)域內(nèi)同一類型的負(fù)荷進(jìn)行聚合,建立所述能效發(fā)電機(jī)模型;
[0034]其中,所述能效發(fā)電機(jī)模型的輸出有、無(wú)功功率為該類型負(fù)荷正常工作時(shí)的額定有、無(wú)功功率的累加和;所述能效發(fā)電機(jī)模型的有、無(wú)功功率出力的約束上邊界為其包含的所有負(fù)荷在滿足預(yù)設(shè)用戶舒適度時(shí)消耗的有、無(wú)功功率的約束上邊界之和;所述能效發(fā)電機(jī)模型的有、無(wú)功功率出力的約束下邊界為其包含的所有負(fù)荷在滿足預(yù)設(shè)用戶舒適度時(shí)消耗的有、無(wú)功功率的約束下邊界之和。
[0035]所述負(fù)荷正常工作時(shí)的額定有、無(wú)功功率可根據(jù)各個(gè)用電設(shè)備的額定參數(shù)獲得。所述負(fù)荷在滿足預(yù)設(shè)用戶舒適度時(shí)消耗的有、無(wú)功功率的約束上邊界是指,當(dāng)所述負(fù)荷在滿足預(yù)設(shè)的用戶舒適度的情況下,其消耗的有、無(wú)功功率的最大值;所述負(fù)荷在滿足預(yù)設(shè)用戶舒適度時(shí)消耗的有、無(wú)功功率的約束下邊界是指,當(dāng)所述負(fù)荷在滿足預(yù)設(shè)的用戶舒適度的情況下,其消耗的有、無(wú)功功率的最小值。
[0036]所述能效發(fā)電機(jī)模型的有、無(wú)功功率出力的約束上邊界和約束下邊界分別為其包含的所有負(fù)荷在滿足預(yù)設(shè)用戶舒適度時(shí)消耗的有、無(wú)功功率的最大值和最小值之和。
[0037]在步驟S102中,將所述區(qū)域內(nèi)的所有能效發(fā)電機(jī)模型結(jié)合成所述區(qū)域?qū)?yīng)的能效發(fā)電廠模型。
[0038]其中,所述能效發(fā)電廠模型出力為其包含的所有能效發(fā)電機(jī)模型的出力之和;所述能效發(fā)電廠模型的有、無(wú)功功率出力的約束上邊界為其包含的所有能效發(fā)電機(jī)模型的有、無(wú)功功率的約束上邊界之和;所述能效發(fā)電廠模型的有、無(wú)功功率出力的約束下邊界為其包含的所有能效發(fā)電機(jī)模型的有、無(wú)功功率的約束下邊界之和。
[0039]并且,同時(shí)建立所述能效發(fā)電廠模型對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型。
[0040]其中,所述有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型包括能效發(fā)電廠中各個(gè)能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量?jī)?yōu)化分?jǐn)偙壤K瞿苄Оl(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型的優(yōu)化目標(biāo)為所述能效發(fā)電廠中的所有能效發(fā)電機(jī)的調(diào)度量最小;約束邊界為各個(gè)能效發(fā)電機(jī)的預(yù)設(shè)控制步長(zhǎng)的上、下限。
[0041]所述優(yōu)化分?jǐn)偙壤梢园凑丈鲜鰞?yōu)化目標(biāo)和約束條件經(jīng)過優(yōu)化計(jì)算后求得,并可
預(yù)先設(shè)置好。
[0042]在步驟S103中,將所述能效發(fā)電廠模型與傳統(tǒng)的基于最優(yōu)潮流的有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型相結(jié)合,建立對(duì)應(yīng)的電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型;
[0043]所述傳統(tǒng)的基于最優(yōu)潮流的有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型可以從電力潮流計(jì)算系統(tǒng)中獲取。
[0044]將以用戶舒適度為約束的能效發(fā)電廠模型與傳統(tǒng)基于最優(yōu)潮流的電力市場(chǎng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型相結(jié)合,建立含能效發(fā)電廠模型的電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型。
[0045]所述含能效發(fā)電廠模型的電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型的模型優(yōu)化目標(biāo)為電力系統(tǒng)全網(wǎng)運(yùn)行成本最經(jīng)濟(jì);約束條件為:電力系統(tǒng)的潮流方程、節(jié)點(diǎn)電壓幅值約束、發(fā)電機(jī)有功和無(wú)功約束、線路電流約束、能效發(fā)電廠的約束。
[0046]在步驟S104中,采用內(nèi)點(diǎn)法求解該含能效發(fā)電廠模型的電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型,即可確定對(duì)應(yīng)的各個(gè)能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量。
[0047]在步驟S105中,將各個(gè)所述能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量代入對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,然后采用內(nèi)點(diǎn)法求解所述能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,即可獲得所述能效發(fā)電廠中各個(gè)能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用各里!;
[0048]在步驟S106中,將各個(gè)能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠小o(wú)功功率備用容量代入對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)模型,獲取組成該能效發(fā)電機(jī)模型的各類負(fù)荷的調(diào)控量; [0049]最后在步驟S107,根據(jù)各類負(fù)荷的調(diào)控量,調(diào)整可調(diào)度負(fù)荷的運(yùn)行定值。通過調(diào)整可調(diào)度負(fù)荷的運(yùn)行定值來分?jǐn)偹璩袚?dān)的有、無(wú)功功率備用容量。
[0050]請(qǐng)參閱圖2,圖2是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的電力負(fù)荷調(diào)度控制方法的電力負(fù)荷調(diào)度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051]所述電力負(fù)荷調(diào)度控制系統(tǒng),包括:資源控制系統(tǒng)11和電網(wǎng)電能調(diào)度系統(tǒng)12。
[0052]所述資源控制系統(tǒng)11用于對(duì)電力系統(tǒng)中參與負(fù)荷調(diào)度的負(fù)荷按區(qū)域和類型進(jìn)行分類,將同一種類型的負(fù)荷的容量按照區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì),建立對(duì)應(yīng)各類型負(fù)荷的能效發(fā)電機(jī)模型,將所述區(qū)域內(nèi)的所有的能效發(fā)電機(jī)模型結(jié)合成所述區(qū)域?qū)?yīng)的能效發(fā)電廠模型,并建立所述能效發(fā)電廠模型對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,其中,所述有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型包括能效發(fā)電廠中各個(gè)能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量?jī)?yōu)化分?jǐn)偙壤徊⒏鶕?jù)各個(gè)所述能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量,采用內(nèi)點(diǎn)法求解所述能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,獲取所述能效發(fā)電廠中各個(gè)能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠小o(wú)功功率備用容量,將各個(gè)能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量代入對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)模型,獲取組成該能效發(fā)電機(jī)模型的各類負(fù)荷的調(diào)控量,根據(jù)各類負(fù)荷的調(diào)控量,調(diào)整可調(diào)度負(fù)荷的運(yùn)行定值;
[0053]所述電網(wǎng)電能調(diào)度系統(tǒng)12用于將所述能效發(fā)電廠模型與傳統(tǒng)的基于最優(yōu)潮流的有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型相結(jié)合,建立對(duì)應(yīng)的電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型,并采用內(nèi)點(diǎn)法求解所述電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型,獲取對(duì)應(yīng)的各個(gè)能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠小o(wú)功功率備用容量。
[0054]其中,所述資源控制系統(tǒng)11完成對(duì)參與電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用市場(chǎng)的負(fù)荷進(jìn)行聚合、建模、構(gòu)建能效發(fā)電機(jī)。其詳細(xì)實(shí)施為:統(tǒng)計(jì)所屬區(qū)域內(nèi)參與電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用市場(chǎng)的負(fù)荷類型、容量,對(duì)所有負(fù)荷以類型為屬性進(jìn)行歸類,對(duì)同一類型負(fù)荷線性累積構(gòu)建基于該類型負(fù)荷的能效發(fā)電機(jī),該發(fā)電機(jī)的實(shí)際出力為同類負(fù)荷實(shí)際工作功率之和;約束條件以滿足用戶舒適度的負(fù)荷消耗功率輸出上、下界為能效發(fā)電機(jī)的有功出力上、下界;根據(jù)能效發(fā)電機(jī)進(jìn)一步構(gòu)建能效電廠,將所有能效發(fā)電機(jī)的實(shí)際有功功率之和作為能效發(fā)電廠的實(shí)際有功出力,所有能效發(fā)電機(jī)運(yùn)行的上、下邊界累加構(gòu)成能效發(fā)電廠的運(yùn)行上、下邊界,構(gòu)建能效電廠的數(shù)學(xué)模型;此外根據(jù)能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量,計(jì)算各相應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)所需分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量,依據(jù)各能效發(fā)電機(jī)分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量,計(jì)算所需調(diào)控的負(fù)荷量,對(duì)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)控。[0055]所述電網(wǎng)電能調(diào)度系統(tǒng)12在電網(wǎng)調(diào)度層建立含能效發(fā)電廠的電力市場(chǎng)有、無(wú)功功率備用模型,根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)信息、傳統(tǒng)燃煤電廠及能源發(fā)電廠的實(shí)際狀態(tài),計(jì)算在一次調(diào)節(jié)時(shí)能效發(fā)電廠與傳統(tǒng)燃煤電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量理論值;同時(shí)根據(jù)一次調(diào)節(jié)的結(jié)果確定重新計(jì)算燃煤電廠所分?jǐn)偟挠小o(wú)功功率備用容量,實(shí)現(xiàn)有、無(wú)功功率備用容量的無(wú)差調(diào)節(jié)。其詳細(xì)實(shí)施為:將能效電廠納入基于最優(yōu)潮流的電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型;根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)信息、傳統(tǒng)燃煤電廠及能源發(fā)電廠的實(shí)際狀態(tài),采用內(nèi)點(diǎn)法求解該模型,計(jì)算能效電廠和傳統(tǒng)燃煤電廠所需分?jǐn)偟挠小o(wú)功功率備用容量;將該有、無(wú)功功率備用容量值下送到各能效電廠和傳統(tǒng)燃煤電廠;同時(shí)采集一次調(diào)節(jié)的結(jié)果,通過分析計(jì)算,更新并下送燃煤電廠的有、無(wú)功功率備用容量,實(shí)現(xiàn)有、無(wú)功功率備用容量的無(wú)差調(diào)節(jié)。
[0056]根據(jù)圖2所示本發(fā)明的電力負(fù)荷調(diào)度控制方法的電力負(fù)荷調(diào)度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),負(fù)荷參與電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量的響應(yīng)控制可分為四個(gè)層次,分別為物理層、設(shè)備層、集中層和電網(wǎng)層,各層功能如下:
[0057]物理層:
[0058]物理層是負(fù)荷產(chǎn)生的物理基礎(chǔ),在不對(duì)負(fù)荷進(jìn)行控制時(shí)各種熱力學(xué)負(fù)荷的狀態(tài)將根據(jù)初始設(shè)定的條件緩慢變化;而當(dāng)對(duì)負(fù)荷進(jìn)行控制后,負(fù)荷的熱力學(xué)過程將根據(jù)設(shè)定的條件自然過渡到新的狀態(tài)。
[0059]設(shè)備層:
[0060]在k時(shí)刻到來之后,負(fù)荷的控制單元將保持當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)不變,直至k+Ι時(shí)刻到來,再根據(jù)是否收到集中層的附加負(fù)荷控制信號(hào)以及自身運(yùn)行狀態(tài)決定是否更改當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。
[0061]集中層:
[0062]集中層是實(shí)現(xiàn)對(duì)一片區(qū)域內(nèi)的多個(gè)參與電力市場(chǎng)的負(fù)荷進(jìn)行集中控制起到承上啟下的作用,與下層的負(fù)荷控制單元、上次的系統(tǒng)級(jí)調(diào)度中心之間雙向通訊。集中層主要任務(wù):采集對(duì)區(qū)域內(nèi)負(fù)荷的狀態(tài)量、電氣量、溫濕度信息;根據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的負(fù)荷類型及采集負(fù)荷運(yùn)行信息對(duì)負(fù)荷進(jìn)行分類,構(gòu)建能效發(fā)電機(jī);將采集到的可控負(fù)荷信息作為初始條件,對(duì)物理層負(fù)荷的熱力學(xué)動(dòng)態(tài)進(jìn)行仿真,預(yù)估下一時(shí)刻負(fù)荷量;將所構(gòu)建的能效發(fā)電機(jī)信息、預(yù)估的負(fù)荷量上傳至系統(tǒng)側(cè);接收系統(tǒng)側(cè)調(diào)度控制中心的控制目標(biāo),若系統(tǒng)側(cè)調(diào)度控制中心無(wú)控制信息下送,則保持各負(fù)荷當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)到下一時(shí)刻;否則根據(jù)下送的控制信息,制定相應(yīng)的負(fù)荷控制策略并將控制策略下送到物理層中各負(fù)荷設(shè)備層的控制單元。
[0063]系統(tǒng)層:
[0064]系統(tǒng)層接收各局部控制中心上傳的能效發(fā)電機(jī)信息、預(yù)估的負(fù)荷量進(jìn)行匯總。根據(jù)匯總的能效發(fā)電機(jī)信息構(gòu)建能效電廠,將能效電廠和預(yù)估的負(fù)荷量代入到基于最優(yōu)潮流的電力市場(chǎng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型,采用內(nèi)點(diǎn)法求解該數(shù)學(xué)模型,計(jì)算能效電廠所分?jǐn)偟哪苄в小o(wú)功功率備用容量;根據(jù)能效電廠所分?jǐn)偟哪苄в小o(wú)功功率備用容量,計(jì)算各局部控制中心能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量并將各局部中心所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量信息下送至各局部控制中心,各局部控制中心對(duì)本轄區(qū)內(nèi)參與負(fù)荷調(diào)度的用電負(fù)荷下發(fā)負(fù)荷控制命令,實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷的控制。
[0065]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種電力負(fù)荷調(diào)度控制方法,其特征在于,包括以下步驟: 對(duì)電力系統(tǒng)中參與負(fù)荷調(diào)度的負(fù)荷按區(qū)域和類型進(jìn)行分類; 將同一種類型的負(fù)荷按照區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、聚合,建立對(duì)應(yīng)各類型負(fù)荷的能效發(fā)電機(jī)模型; 將所述區(qū)域內(nèi)的所有的能效發(fā)電機(jī)模型聚合成所述區(qū)域?qū)?yīng)的能效發(fā)電廠模型,并建立所述能效發(fā)電廠模型對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,其中,所述有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型包括能效發(fā)電廠中各個(gè)能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量?jī)?yōu)化分?jǐn)偙壤? 將所述能效發(fā)電廠模型與傳統(tǒng)的基于最優(yōu)潮流的有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型相結(jié)合,建立對(duì)應(yīng)的電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型; 采用內(nèi)點(diǎn)法求解所述電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型,獲取對(duì)應(yīng)的各個(gè)能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量; 將各個(gè)所述能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量代入對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,采用內(nèi)點(diǎn)法求解所述能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,獲取所述能效發(fā)電廠中各個(gè)能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠小o(wú)功功率備用容量; 將各個(gè)能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量代入對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)模型,獲取組成該能效發(fā)電機(jī)模型的各類負(fù)荷的調(diào)控量; 根據(jù)各類負(fù)荷的調(diào)控量,調(diào)整可調(diào)度負(fù)荷的運(yùn)行定值。
2.如權(quán)利要求1所述的電力負(fù)荷調(diào)度控制方法,其特征在于,將同一種類型的負(fù)荷按照區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì),建立對(duì)應(yīng)各類型負(fù)荷的能效發(fā)電機(jī)模型的步驟包括: 統(tǒng)計(jì)在電力系統(tǒng)中參與負(fù)荷調(diào)度的負(fù)荷的類型、容量及所屬區(qū)域,將同一區(qū)域內(nèi)同一類型的負(fù)荷進(jìn)行聚合,建立所述能效發(fā)電機(jī)模型,所述能效發(fā)電機(jī)模型的輸出有、無(wú)功功率為該類型負(fù)荷正常工作時(shí)的額定有、無(wú)功功率的累加和;所述能效發(fā)電機(jī)模型的有、無(wú)功功率出力的約束上邊界為其包含的所有負(fù)荷在滿足預(yù)設(shè)用戶舒適度時(shí)消耗的有、無(wú)功功率的約束上邊界之和;所述能效發(fā)電機(jī)模型的有、無(wú)功功率出力的約束下邊界為其包含的所有負(fù)荷在滿足預(yù)設(shè)用戶舒適度時(shí)消耗的有、無(wú)功功率的約束下邊界之和。
3.如權(quán)利要求2所述的電力負(fù)荷調(diào)度控制方法,其特征在于,所述能效發(fā)電廠模型出力為其包含的所有能效發(fā)電機(jī)模型的出力之和;所述能效發(fā)電廠模型的有、無(wú)功功率出力的約束上邊界為其包含的所有能效發(fā)電機(jī)模型的有、無(wú)功功率的約束上邊界之和;所述能效發(fā)電廠模型的有、無(wú)功功率出力的約束下邊界為其包含的所有能效發(fā)電機(jī)模型的有、無(wú)功功率的約束下邊界之和。
4.如權(quán)利要求3所述的電力負(fù)荷調(diào)度控制方法,其特征在于,所述能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型的優(yōu)化目標(biāo)為所述能效發(fā)電廠中的所有能效發(fā)電機(jī)的調(diào)度量最??;約束邊界為各個(gè)能效發(fā)電機(jī)的預(yù)設(shè)控制步長(zhǎng)的上、下限。
5.一種電力負(fù)荷調(diào)度控制系統(tǒng),其特征在于,包括:資源控制系統(tǒng)和電網(wǎng)電能調(diào)度系統(tǒng); 所述資源控制系統(tǒng)用于對(duì)電力系統(tǒng)中參與負(fù)荷調(diào)度的負(fù)荷按區(qū)域和類型進(jìn)行分類,將同一種類型的負(fù)荷按照區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、聚合,建立對(duì)應(yīng)各類型負(fù)荷的能效發(fā)電機(jī)模型,將所述區(qū)域內(nèi)的所有的能效發(fā)電機(jī)模型聚合成所述區(qū)域?qū)?yīng)的能效發(fā)電廠模型,并建立所述能效發(fā)電廠模型對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,其中,所述有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型包括能效發(fā)電廠中各個(gè)能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量?jī)?yōu)化分?jǐn)偙壤?;并根?jù)各個(gè)所述能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠小o(wú)功功率備用容量,采用內(nèi)點(diǎn)法求解所述能效發(fā)電機(jī)的有、無(wú)功功率備用容量分?jǐn)們?yōu)化模型,獲取所述能效發(fā)電廠中各個(gè)能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠小o(wú)功功率備用容量,將各個(gè)能效發(fā)電機(jī)所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量代入對(duì)應(yīng)的能效發(fā)電機(jī)模型,獲取組成該能效發(fā)電機(jī)模型的各類負(fù)荷的調(diào)控量,根據(jù)各類負(fù)荷的調(diào)控量,調(diào)整可調(diào)度負(fù)荷的運(yùn)行定值; 所述電網(wǎng)電能調(diào)度系統(tǒng)用于將所述能效發(fā)電廠模型與傳統(tǒng)的基于最優(yōu)潮流的有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型相結(jié) 合,建立對(duì)應(yīng)的電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型,并采用內(nèi)點(diǎn)法求解所述電力系統(tǒng)有、無(wú)功功率備用容量計(jì)算模型,獲取對(duì)應(yīng)的各個(gè)能效發(fā)電廠所分?jǐn)偟挠?、無(wú)功功率備用容量。
【文檔編號(hào)】H02J3/16GK103746384SQ201410043829
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月29日
【發(fā)明者】孫建偉, 劉菲, 唐升衛(wèi), 陳炯聰, 黃縉華, 顧博川, 夏亞君, 尤毅, 王丹, 姜濤 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院
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